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中国古代数学形成以计算见长,以解决实际问题为特点的数学理论体系,那为何现代却更重是理论? 第1页

  

user avatar   Neutron3529 网友的相关建议: 
      

才发现第一次光顾着反对把真正的内容忘掉了


中国古代偏重“应用”而现代计算偏重“理论”的原因应该是

1、处于保密与神秘学的考虑

2、数学不受重视

3、我们读不懂或者太显然于是以为那时候没有理论

——————————————————

其一

中国古代的数学主要用于天文历法而不是几何计算,因而“理论”结果很少。同时由于历法这种东西可能会牵扯到王朝正统,在秦九韶出生的那个年代,这种“王朝正统”都是属于“内算”(算法保密)而不是“外算”(成书)的,这或许是中国古代“理论”偏弱的一个原因

中国古代的数学主要用于天文历法而不是几何计算,因而“理论”结果很少。同时由于历法这种东西可能会牵扯到王朝正统,在秦九韶出生的那个年代,这种“王朝正统”都是属于“内算”(算法保密)而不是“外算”(成书)的,这或许是中国古代“理论”偏弱的一个原因


比《九章算术》更早的《周髀算经》就直接提出了盖天说

盖天说认为,日光可照到的距离为16.7万里,人也只能看第一衡(内衡) 夏至第一间 芒种 小暑第二衡 小满 大暑第二间 立夏 立秋第三衡 谷雨 外暑第三间 清明 白露第四衡(中衡) 春分 秋分第四间 惊蛰 寒露第五衡 雨水 霜降第五间 立春 立冬第六衡 大寒 小雪第六间 小寒 大雪第七衡(外衡) 冬至到这么远的光源射来的光,因此以周地为中心,以16.7万里为半径所画出的圆,就是居住在周地的人所能看到的天体范围,这个部分被涂以青色,称为“青图画”。盖天说以此解释了若干常见的自然变化。如盖天说能够大体上说明四季常见的天象和气候变化,这在2000多年以前的科学发展状况下,可以说是相当了不起的。

很难相信一点理论都没有的古人能把历法推理得这么清楚。


其二

中国能研究的东西很多,汉之前就是百家争鸣,汉之后就是独尊儒术,从未给过数学以额外的重视。

反观西方,欧拉什么的暂且不提,皇家学会什么的也暂且不说,单说有一窝伯努利……

伯努利家族的数学家多到了可以互相掐架的地步,反观中国,唯一的世家可能只是祖冲之跟祖暅,后面基本很难找到一个喜欢数学的世家。

事实上中国书香门第不少,世代行医的或许也存在(只是出名的不多,比如李时珍就是医学世家的根正苗红的传人;贾思勰出生在一个世代务农的书香门第,其祖上很喜欢读书、学习,尤其重视农业生产技术知识的学习和研究,对贾思勰的一生有很大影响,为他以后编撰《齐民要术》打下了基础……)

相比之下

(没有查到刘徽的身世)

祖冲之就出生在江南,其祖父祖昌任刘宋朝大匠卿,是朝廷管理土木工程的官吏,父亲祖朔之做“奉朝请”,学识渊博,常被邀请参加皇室的典礼、宴会。

秦九韶其父秦季栖,进士出身,官至上部郎中、秘书少监

两位可能都是家学渊源才接触的数学(至少,通过联想,管理土木的数学未必很差,而秘书少监是一个管理图书与历法的官职)

但看上去两位都不是正统的数学世家出身。

相比于“书香门第”(正统研究儒学的),“行医世家”(正统研究草药的),正儿八经研究数学的本来就不多。

大概是能研究的东西太多了,于是,有时间去研究些没用的(纯理论的)数学,倒不如研究一下有用的东西(比如农学,比如儒学,比如行医)。

大概也因此,能留下来的理论成果基本都是带着例题的的成果


其三

既方之,外半其一矩,环而共盘,得成三四五。

这是勾股定理的证明

大概是因为纸贵的缘故,古代数学家并不喜欢把证明写得很繁琐,于是很多人根本读不懂证明,甚至有人觉得这就不是一个证明。

那么,现在开始解读:

a

既方之

外半其一矩

环而共盘(注意四个三角形的摆放)

得成三四五(就完成了证明)。

很多时候我们很难判断一位数学家是否真的完成了一个证明。

特别是这位数学家人狠话不多的时候。

很可能古人已经留够了理论,只是我们读不懂罢了

(BTW,不知为何想到了黎曼手稿的发掘过程……)

—————————原答案———————————

实名反对一下 @AofT 吧……

中国古代炒鸡厉害的。

西方从古代开始就是几何为主,所以研究完了简单的土地丈量之后没得研究,只好胡乱开理论,比如阿波罗尼斯的八卷圆锥曲线论什么的

中国不是。

“几何不言勾股,然其理并勾股也。故其最难通者,以勾股释之则明。”

这其实就是解析几何的意思,虽然写这句话的数学家比笛卡尔晚了几十年,但看到这个大约能明白,国外的几何,在国内其实是不受重视的


归根结底,中国古代能研究的东西太多了。

就比如“上元积年法”“大衍求一术”

现在,法国人开发的Pari/GP软件里面就有一个chinese函数,就是用来跑“大衍求一术”的……

并不是二十世纪之后中国才开始出成果。


当年中国的历法是世界最准的(哪怕是用的农历),19年7闰的算法在很早很早之前就确定了。

确定7跟19用的是“调日法”,有充分多的证据表明其实至少祖冲之那一代数学家是十分熟悉“调日法”的

……而西方发现Farey数列的时间,已经是一千多年之后了。


中国古代数论最强,几何不弱,完全不是“和西方数学比起来真的不值一提”的。

其实中国的数学也可以很理论的,只可惜让儒家特别是以董仲舒为首的“罢黜百家独尊儒术”断了路子,以至于后来哪怕编一本《数书九章》也被人看成不务正业,于是只能“很实际”地断掉了。

否则,一群数学家无所事事的后果……


大约,在实际问题都有解决方法了之后,数学家们只能拼命研究理论去了吧。

毕竟,想用自己的算法替代一个行之有效的算法的唯一办法,只能是理论上做得比现存的算法更漂亮了




  

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